《地质CAD》课程教案.docx

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《地质CAD》课程教案

第1章AutoCAD2004的基础知识

这一章让大家先了解AutoCAD的基本功能，熟悉其工作界面和一些基本的图形编辑方法，并根据特定的环境个性化AutoCAD，以满足自己的特殊要求。

本章的知识点：

AutoCAD的基本功能和新增功能；

AutoCAD2004的软硬件配置要求、安装与启动；

AutoCAD2004的工作界面的组成；

视图缩放与移动的基本方法；

执行AutoCAD命令的多种方式；

图形文件建立、打开和保存的方法；

基本的图形操作，包括选择和删除对象最基本的方法；

AutoCAD的帮助文件的使用；

AutoCAD绘图环境设置；

坐标系及其使用的基本知识。

1.1AutoCAD的基本功能

概括如下：

1良好的用户界面；

2强大的图形绘制和编辑功能；

3灵活的显示方式；

4提供数据和住处查询；

5采用开放式结构，便于用户进行二次开发；

6较强的数据交换能力；7具有工程设计所必需的许多特殊绘图功能；

8有一定模型的网络功能。

1.2AutoCAD2004的新增功能

主要表现在：

1引进无模式对话框；2工具选项板；3图纸加密功能；4新的多行广西编辑器；5修订云线；6渐变填充；7着色和宣染状态下的打印输出；8无限次数取消和恢复；9定制状态栏显示内容。

1.3AutoCAD2004的安装与启动

1.3.1AutoCAD2004的软硬件配置

1.3.2AutoCAD2004的安装

1.3.3AutoCAD2004的启动

1.4AutoCAD2004的工作界面

1.4.1标题栏

位于工作界面的顶部，用于显示软件的名称和当前文件名称等信息。

1.4.2下拉菜单栏与快捷菜单

位于标题栏下，列出了各个菜单的名称。

标准下拉菜单有11个主菜单。

1.4.3工具栏

软件系统有近30个固定工具栏和浮动工具栏。

1.4.4绘图窗口与坐标系图标

本窗口是提供用户绘制图形和编辑图形的工作区域。

1.4.5命令行窗口和文本行窗口

命令行窗口位于绘图窗口的下方，用于接受用户的命令输入以及显示输入命令后的提示信息。

文本窗口是记录AutoCAD命令的窗口，按下F2功能键即可打开文本窗口。

1.4.6状态栏

位于AutoCAD2004工作界面的最底部，用于显示AutoCAD当前的工作状态。

介绍上面的八个辅助按钮。

1.5使用命令

1.5.1命令输入

在命令行输入命令的全名或其缩写（无大小写区别），并按回车键即可启动任何命令。

1.5.2文本窗口

当执行某些命令时，如LIST，AutoCAD自动打开一个文本窗口，以便在较大区域显示内容。

它是一个浮动窗口，可以在其中输入命令，查看命令提示和消息，查看当前任务的历史记录。

本窗口的内容是只读的，不能修改。

但可以通过复制的方式，让某些命令重新执行。

方法：

（1）按下F2显示文本窗口；

（2）选择要复制的文本；（3）在命令窗口或文本窗口中单击右键，从快捷菜单中选择“粘贴到命令行”命令；（4）按回车键逐条执行复制的命令。

1.5.3透明命令的使用

透明命令就是在执行某个命令期间可以执行的命令。

如绘制图形时，经常需要进行缩放（zoom）和移动（pan）。

透明命令不会选择对象，不会创建新对象，也不会结束绘图命令。

它执行完毕，还会继续执行原命令。

1.5.4命令的重复、终止、放弃与重做

1．重复命令：

直接单击回车键或空格键。

2．终止命令：

按ESC键。

3．放弃命令：

在命令行键入UNDO

4．重做放弃的操作：

键入REDO（其对应的菜单操作为“编辑|重做”）。

它必须跟在U或UNDO命令后执行。

1.6视图缩放与移动操作

1.6.1视图缩放的操作

命令：

zoom

介绍提示中的8个选项：

全部（A）、中心点（C）、动态（D）、范围（E）、上一个（P）、比例（S）、窗口（W）、实时（系统默认选项）。

1.6.2视图移动的操作

命令：

pan

1.7新建、打开与保存图形文件

1.7.1新建图形文件

命令：

NEW（其对应的菜单操作为“文件|新建”）

1.7.2打开已有图形文件

命令：

OPEN（其对应的菜单操作为“文件|打开”）

1.7.3保存与关闭图形文件

命令：

SAVE（其对应的菜单操作为“文件|保存”）

1.8简单的图形编辑操作

1.8.1选择对象

单击某个图形对象，当对象很多时，则使用选择框。

选中的对象以虚线显示。

1.8.2放弃选中的对象按“ESC”键即可。

1.8.3删除对象

命令：

ERASE（或单击击栏的“删除”工具）

1.9使用帮助

1.10AutoCAD2004绘图环境设置

1.11坐标系与坐标输入方法

1.11.1坐标系

有世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）两种。

1.11.2坐标输入方法

1．确定点坐标的方法有四种：

（1）用定点设备在屏幕上拾取；

（2）使用对象捕捉来指定图上的一些特殊点；

（3）通过键盘输入点的坐标；

（4）直接距离输入。

2．绝对直角坐标（x,y）

3．绝对极坐标（l<α）

4．相对直角坐标（@x,y）

5．相对极坐标（@l<α）

第2章基本二维绘图命令

AutoCAD的最大优势还是二维图形的绘制，它是图形绘制和编辑的基础。

初次使用AutoCAD，必须首先掌握基本图形绘制的方法，然后逐步过渡到较为复杂图形的绘制。

本章讲述AutoCAD中最为简单的图形的绘制方法，我们应充分掌握同一命令的不同执行方法，特别是快捷键的使用。

本章的知识点：

直线、射线和构造线的绘制；

圆和圆弧的绘制；

矩形和正多边形的绘制；

椭圆和椭圆弧的绘制；

点的绘制与对象的等分；

修订云线的绘制。

2.1绘制直线、射线和构造

2.1.1绘制直线

绘制直线命令：

line（其对应的菜单操作为“绘图|直线”）

2.1.2绘制射线与构造线

绘制射线命令：

ray（其对应的菜单操作为“绘图|射线”）

绘制构造线命令：

xline（其对应的菜单操作为“绘图|构造线”）

2.2绘制圆和圆弧

2.2.1绘制圆

绘制圆命令：

circle（其对应的菜单操作为“绘图|圆”）

分别介绍6种选项的画法。

2.2.2绘制圆弧

绘制圆弧命令：

arc（其对应的菜单操作为“绘图|圆弧”）

分别介绍11种选项的画法。

2.3绘制矩形和正多边形

2.3.1绘制矩形

绘制矩形命令：

rectangle（其对应的菜单操作为“绘图|矩形”）

2.3.2绘制正多边形

绘制正多边形命令：

polygon（其对应的菜单操作为“绘图|正多边形”）

方法3种：

（1）指定边数后指定中心点，再指定假想的内切圆（即正多边形外切于圆）半径；

（2）指定边数后指定中心点，再指定假想的外接圆（即正多边形内接于圆）半径；

（3）指定边数，然后指定具有方向的边，按逆时针方向绘制。

2.4绘制椭圆和椭圆弧

命令：

ellipse（其对应的菜单操作为“绘图|椭圆”）

方式2种：

中心点（C）、轴、端点（E）

绘制椭圆弧比绘制椭圆多了起始角和终止角的操作。

2.5绘制点

命令：

point是绘制单点，菜单“绘图|点”则可绘制单点、多点、定数等分点、定距等分点。

在画点前，首先要确定点的样式。

单击菜单“格式|点样式”进行相应的操作。

2.5.1绘制单点和多点

2.5.2定数等分和定距等分

2.6绘制修订云线

第3章使用绘图辅助工具精确与快速绘图

绘制工程图时，既要求快速，更要求准确。

合理地利用AutoCAD提供的辅助绘图功能，往往能达到事半功倍的效果。

本章的知识点：

坐标系的建立与使用；

使用“栅格”功能提供进行距离和位置参照；

使用“捕捉”功能控制光标移动的距离和方向；

使用“正交”功能控制光标移动的距离和方向；

使用“对象捕捉”捕捉图形对象的特征点；

使用“对象追踪”相对图形中的其他点来定位点；

使用点过滤器进行多点追踪。

3.1坐标系

世界坐标系是固定不变的，而用户坐标系则是可以移动的，因而具有更大的灵活性。

3.1.1用户坐标系的建立与使用

以书中例子中圆心A（100,100）建立新的UCS说明：

（1）建立一个图形文件，命名为“UCS01.dwg”

（2）单击“工具|新建UCS|原点”，在命令行中输入A点坐标（100,100），A点就是新的UCS原点。

在新的UCS坐标下，A点坐标为A（0,0）。

（3）……

3.1.2坐标系的调整

结合“UCS”浮动工具栏讲解各工具按钮。

1（UCS）：

执行UCS命令。

2（USE对话框）：

打开“UCS”对话框设置UCS。

3（上一个UCS）：

调用上一个UCS。

4（世界）：

恢复到世界坐标系。

5（对象）：

创建创建某个对象的坐标系。

表3-1利用对象确定UCS

对象类型

说明

原点

X轴

Y轴

Z轴

圆弧

圆弧中心

指向圆弧近端点

圆

圆心

指向拾取点

点

拾取点

直线

直线近端点

指向另一端点，直线位于新XZ平面

2D多段线

3D面

第一点

通过第二点

方向由3D面的第四点决定

依据右手规则确定

尺寸标注

标注文字中点

平行于绘制标注文字时的X轴

6（面）：

新UCS的XY平面平行于选定的实体表面，原点为实体的最近的角点。

7（视图）：

新的UCS平行于当前屏幕，原点不变。

8（原点）：

可在任意高度建立新的UCS。

9（Z轴矢量）：

通过定义新的UCS的Z轴起点和方向来确定新的UCS。

第一点指定原点，第二点指定Z轴正方向。

10（三点）：

可在三维空间的任意位置定义新UCS，第一点指定原点，第二点指定X轴正向，第三点指定Y轴正向。

11~13（X轴或Y轴或Z轴旋转）：

分别将当前UCS绕X轴或Y轴或Z轴旋转建立新UCS。

14（应用）：

将当前坐标系应用于其他视口。

3.1.3命名UCS的创建与调用

1．命名UCS（结合书中实例说明）

2．调用命名UCS

可以在执行UCS命令时通过输入R，然后输入已有的UCS名称来调用已有的UCS，也可在合作“UCS”对话框调用已有的UCS。

3.1.4控制坐标系图标的显示

在“视图|显示|UCS图标”菜单下有3个选项：

“原点”、“开”和“特性”。

“原点”的意义前面已经介绍，“开”选项用于是否显示坐标系图标，单击“特性”选项，则会打开“UCS图标”对话框，对UCS图标的样式、大小、颜色等等进行详尽的设置。

3.2AutoCAD辅助绘图功能

3.2.1栅格（GRID）

显示栅格可以为用户提供直观距离和位置参照。

3.2.2捕捉（SNAP）

捕捉命令用于设定光标移动间距。

有栅格捕捉和极轴捕捉两种方式。

结合实例讲解。

3.2.3正交（ORTHO）

当需要将绘图限制在水平或垂直两个方向时，可以启用正交功能。

3.2.4草图设置对话框（OSNAP）

单击“|击草图设置”菜单打开“章图设置”对话框的“捕捉和栅格”选项卡进行设置。

该对话框还包括“捕捉和栅格”、“极轴追踪”和“对象捕捉”共三个选项卡。

结合实例讲解。

3.2.5对象捕捉

仅仅使用栅格捕捉功能难以捕捉圆、圆弧等对象上的特征点（称为夹点）的。

而对象捕捉工具则是专门捕捉对象上的这些特征点的。

各特征点的意义如下：

端点（Endpoint）：

直线、圆弧或多段线段上离拾取点最近的端点，以及离拾取点最近的填充直线、填充多边形或3D面的封闭角点。

中点（Midpoint）：

直线、圆弧或多段线段的中点。

圆心（Center）：

圆、圆弧或者椭圆和椭圆弧的中心。

节点（Node）：

点对象（包括尺寸的定义点）

插入点（INSertion）：

插入到图形文件中的图像、文本等对象的插入点。

垂足（PERpendicular）：

最近一次拾取点到选定对象的假想垂线与选定对象或其延长线的交点。

切点（TANgent）：

与圆、圆弧或者椭圆和椭圆弧相切的点。

外观交点（APParentintersection）：

在2D空间与“交点”相同，在3D空间上，可以是两个看上去相交，但实际上不相交的点。

最近点（NEArest）：

捕捉对象上距离光标最近的点，一般是端点、垂点或交点。

延长线（EXTension）：

选定对象延长线上的某个点。

无（NONe）：

暂时禁止对象捕捉模式。

快速（QUlck）：

在多种捕捉模式有效时，捕捉发现的第一个点。

结合实例讲解捕捉步骤。

3.2.6设置对象捕捉参数

结合书中例子讲解

3.2.7对象自动追踪

1．基本概念

对象自动追踪，就是在光标离开某个捕捉点（称对象自动追踪的基准点）时，系统在该捕捉点与光标位置之间拉出一条辅助线（称为对齐路径），并显示该辅助线与X轴正向的夹角，沿着这条辅助线拖动光标，就可以精确地定位点。

2．对象自动追踪设置

对象自动追踪只有启用后才能生效。

按照“草图设置”对话框之“极轴追踪”选项卡的设置进行追踪。

（1）极轴追踪设置

“启用极轴追踪”：

选中“启用极轴追踪”复选框将启用极轴追踪功能，相当于按下状态栏上的“极轴”按钮（或者功能键F10）。

“极轴角设置”：

启用对象自动追踪后，极轴角变化的间隔值取“增量角”和“附加角”这两种方式之一，默认为“增量角”方式。

（2）对象捕捉追踪设置

即设置启用“对象捕捉”和“对象追踪”后的追踪方式。

“仅正交追踪”：

选中此项后，只在坐标轴方向向某个对象的垂直方向具有追踪功能。

“用所有极轴角设置追踪”：

选中此项后，将按“极轴角设置”中设置的“增量角”或者“附加角”进行追踪。

3.2.8使用点过滤器进行多点追踪

第4章图形管理与图形信息查询

本章主要介绍了图形对象的基本特性，包括图层、颜色、线型、线宽，有关打印样式等特性将在后面的章节中介绍。

虽然不考虑这些特性的影响照样可以绘制出符合一定要求的图形，但是利用这些特性后，用户可以更加有效地管理所绘制的图形，增加所绘图形的表现效果以及打印更符合要求的图纸。

通过本章的学习，我们将充分认识到图层的概念在AutoCAD中的重要性。

此外，本章还介绍了AutoCAD2004的图形信息查询功能。

本章的知识点：

绘图单位与图限的设置。

图层、颜色、线型和线宽的基本概念。

图层状态：

打开与关闭、冻结与解冻、锁定与解锁。

使用图层特性管理器管理图层。

非连续线型外观的控制。

图形信息查询。

4.1设置绘图单位与图限

4.1.1设置绘图单位（长度、角度、方向）

4.1.2设置绘图界限limits

4.2图层管理

4.2.1图层、颜色、线型和线宽

1.图层

2..颜色（1红、2黄、3绿、4青、5蓝、6洋红、7白/黑）

3.线型（实线、虚线、中心线、双点划线）

4.线宽

4.2.2“图层”工具栏和“对象特性”工具栏的组成

4.2.3各种图层状态的意义

1.打开与关闭图层（小灯黄色为打开，此时图层上的图形能在屏幕上显示出来，也能打印输出；小灯灰色为关闭，此时图层上的图形既然不能在屏幕上显示出来，也不能打印输出）

2.冻结与解冻图层（出现太阳为解冻，此时图层上的图形能在屏幕上显示出来，也能打印输出；出现雪花为解冻，此时图层上的图形既然不能在屏幕上显示出来，也不能打印输出）

说明一下冻结与关闭的区别：

需要经常在显示和不显示之间切换的图层用关闭，经常不需要显示的图层可以冻结上。

3.锁定与解锁图层（出现打开的小锁是解锁，出现关闭的小锁是锁定，此时可以捕捉对象，但不能修改锁定图层上的对象，但可以在锁定的图层上绘制新对象）

4.2.4图层特性管理器的使用

1.新建与删除图层

单击“图层特性管理器”对话框中的“新建”按钮，用户就可创建一个新图层。

要删除某个图层，选中该图层后，单击“删除”按钮即可。

但是，“0”图层（即初始层）、当前图层、依赖外部参照的图层以及包含对象的图层也是不可删除的。

2.设置图层颜色、线型和线宽

在默认情况下，新创建图层的颜色、线型和线宽将继承前一图层的颜色、线型和线宽特性值。

用户可以根据情况改变这些特性值。

结合实例讲解。

3.使用图层过滤器

通过图层过滤器仅将具有共同特征或特性的图层在图层列表框中显示。

结合书中实例讲解。

4.改变图层的状态

图层的状态既可以在“图层”工具栏的图层下拉列表框中加以改变，也可以在图层管理器中加以改变。

利用“图层”工具栏不但可以改变当前视口的图层状态，也可以改变所有视口的图层状态。

单击其状态图标即可在两种状态中切换。

5.将某个图层设置为当前图层

在图层特性管理器对话框中，用户可以将某个图层设置为当前层。

设置的方法是在对话框的图层列表框中选择一个图层，然后单击对话框右上角的“当前”按钮，就可以将该图层设置为当前层。

6.保存和恢复图层状态

保存图层状态：

单击图层特性管理器对话框右上角的“保存状态”按钮，打开“保存图层状态”对话框。

讲解“新图层状态名”编辑框、“图层状态”选项组、“图层特性”选项组的选择或操作。

恢复图层状态：

单击图层特性管理器对话框右上角的“状态管理器”按钮，打开“图层状态管理器”对话框。

讲解：

“恢复”按钮、“编辑”按钮、“重命名”按钮和“删除”按钮的操作。

7.输入和输出层定义的文件

如果要将保存的图层状态提供给其他AutoCAD文档使用，则需要在“图层状态管理器”对话框中单击“输出”按钮，打开“输出图层状态”对话框，将选定的图层状态输出为后缀为“.las”的层定义文件。

然后在其他AutoCAD文档的“图层状态管理器”对话框中单击“输入”按钮，打开类似于“输出图层状态”对话框的“输入图层状态”对话框，从中选择合适的层定义文件。

此时，原来保存的图层就输入到当前图形文件中，只不过这些图层的状态和属性仍然保持AutoCAD的默认值，需要在“图层状态管理器”对话框中单击“恢复”按钮才能恢复图层状态和属性。

4.2.5改变对象所在的图层

首先选定对象，然后单击“图层”工具栏弹出图层列表，从中选择某一图层，就能将该对象转换到该图层中。

4.2.6改变对象的默认属性

根据需要，可以为某个对象指定不同于“随层”的颜色、线型和线宽。

但是，在重新调整图层的设置时，只要不是“随层”的值，就会随着设置的改变而改变。

在一个图层中设置好颜色、线型和线宽后，其后的图形绘制就按这些设置值进行，直到再次改变设置为止。

4.2.7线宽显示控制

单击状态栏上的“线宽”按钮即可。

4.2.8快速设置当前图层

单击“对象特性”工具栏左边的“将对象的图层置为当前层”按钮，则光标变为拾取框，用拾取框单击某个图形对象，则该对象所在图层就被置为当前图层。

如果要将上一次设置的当前图层重新设置为当前图层，可以单击对象特性工具栏左边的“上一个图层”按钮。

4.2.9使用图层转换器统一图层标准

4.3控制非连续线型外观

4.4图形信息查询

4.4.1查询距离、面积和坐标（dist、area、id）

4.4.2查询图形对象特性参数list

4.4.3查询图形文件信息量status

第5章图形显示控制

AutoCAD提供的图形显示控制方法就是方便用户在不同的放大倍数下观察图形的局部或者整体的，并且，可以把不同的观察方式保存起来随时调用。

利用AutoCAD提供的查询工具可以快速查询图形对象的距离、面积、点坐标、图形特性参数和图形文件的状态，为用户绘制和处理图形提供参考。

本章的知识点：

视图缩放的8种方式；

命令视图的使用；

平铺视口的使用；

鸟瞰视图的使用；

面积、距离、点坐标和图形特性参数等图形信息的查询以及图形文件信息查询。

5.1图形缩放与平移

图形缩放命令：

zoom

图形平移命令：

pan

详细介绍标准标准栏上各个缩放按钮的操作（窗口缩放、动态缩放、比例缩放、中心缩放、放大、缩小、全部缩放、范围缩放）

5.2使用命名视图

1．保存视图（步骤8步）

（1）使要保留视图的视口成为当前视口

（2）单击“视口|命名视口”菜单项，打开“视图”对话框。

（3）在“视图”对话框的“命名视图”选项卡上，单击“新建”按钮，找开“新建视图”对话框。

（4）在“新建视图”对话框中为该视图输入名称。

（5）如果只需保存当前视图的一部分，可选择“定义窗口”，然后单击“定义窗口”按钮，用户可以指定视图的两个对角来定义窗口。

在保存视图时一般已经调整好了视图，此时选择“当前显示”选项即可。

（6）如果想让坐标系一起保存，可选中“UCS与视图一起保存”复选框，并在UCS名称下拉列表框中选择“世界”或命名UCS。

（7）单击“新建视图”对话框中的“确定”按钮保存新视图，退出“新建视图”对话框。

（8）单击“视图”对话框中的“确定”按钮，退出“视图”对话框。

2．恢复命令视图（步骤5步）

（1）使包含要替换视图的视口成为当前视口

（2）单击“视图|命名视图”菜单项，打开“视图”对话框。

（3）在“视图”对话框的“命名视图”选项卡上，选择要恢复的视图。

（4）单击“置为当前”按钮，将选定的视图设置为当前视图。

（5）单击“确定”按钮关闭“视图”对话框。

5.3使用平铺视图

5.4使用鸟瞰视图

第6章复杂二维绘图命令

AutoCAD2004为我们提供了许多绘制复杂线条和对象的命令，如包含线宽、曲率特性的多段线、可以创建不规则曲线的样条曲线、可由最多达16条平行线组成的多线等。

我们也可将封闭的图形转换为面域，可以为封闭或者不封闭的对象进行图案填充。

诸如此类复杂图形的绘制命令，为我们绘制复杂图形提供了方便。

本章的知识点：

多段线、样条曲线和多线的绘制与编辑；

填充圆环与二维填充曲面的创建；

面域与边界的创建和编辑；

图案填充。

6.1多段线、样条曲线和多线的绘制与编辑

6.1.1多段线

1．绘制多段线（Pline）

结合绘制实例讲解。

2．编辑多段线（PEDIT）

6.1.2样条曲线

1．绘制样条曲线（Spline）

2．编辑样条曲线（SPLINEDIT）

6.1.3多线

1．绘制多线

2．创建多线样式

3．编辑多线

熟悉“多线编辑工具”对话框中各工具的使用。

6.2创建填充圆环与二维填充曲面

创建填充圆环：

DOUNT

创建二维填充曲面：

SOLID

6.3创建和编辑面域与边界

6.3.1创建面域（REGION）

6.3.2面域的布尔运算

1．并集

2．差集

3．交集

6.3.3创建边界

介绍“边界创建”对话框

6.4图案填充

6.4.1选择填充图案

介绍“边界图案填充”对话框

6.4.2确定填充区域

1．选择拾取点（此时要求边界是封闭的）

2．选择填充对象（此时要求边界可以不是封闭的）

6.4.3关于孤岛

孤岛是位于选定填充区域的封闭区域。

在填充包含孤岛的区域时，系统将按照设定的孤岛侦测方式决定对孤岛的处理，用户也可以选择是否填充孤岛内部。

如单击“删除孤岛”可以忽视孤岛的存在进行填充。

6.4.4边界关联

选择“关联”，则当填充区域边界被修改后，填充图案将随之更新。

如果选择“不关联”，则填充图案不会随填充边界的改变而自动更新。

6.4.5渐变填充

6.4.6查看选择集

6.4.7继承特性

使用继承特性，可以将一个已经完成的填充图案完全“继承”给另一个填充区域。

其应用相当于字处理软件（Word）的格式刷。

实际演示其使用方法。

6.4.8通过指定点创建图案填充（HATCH）

键入HATCH命令，可以通过指定点来创建图案填充。

6.4.9编辑图案填充

双击填充图案，可以打开“图案填充编辑”对话框，该对话框与“边界图案填充”对话框相比，只是有些选择项不可用。

通过“图案填